基于现场工程师人才培养的智能制造实训基地建设研究

摘要：为应对智能制造领域对现场工程师工程实践能力的更高要求，解决传统实践教学中存在的教学内容滞后、方式固化及资源不足等问题，探讨了智能制造实训基地的建设路径。立足于服务区域经济发展与促进高质量就业，提出了集“实训、生产、研发、培训、竞赛”五位一体的多功能基地建设模式。通过构建数字化设计与制造、数控车铣加工及多轴加工三大核心实训平台，并实施“产学研训赛”一体化与深度校企合作的运行机制，旨在培养符合行业与企业标准的高素质技术技能人才。实践表明，该基地建设模式能有效打破教学与生产间的壁垒，是提升现场工程师人才培养质量的重要途径。

关键词：实训基地；现场工程师；智能制造

一、研究背景

随着全球新一轮科技革命与产业变革的深入发展，智能制造作为《中国制造2025》国家战略的核心抓手，正深刻重塑制造业的生产模式、产业形态和价值链格局。新一代信息技术与先进制造技术的深度融合，对制造业一线技术技能人才的知识结构、工程实践能力与创新素养提出了前所未有的更高要求。然而，当前我国高等职业教育在培养面向智能制造的“现场工程师”过程中，仍面临严峻挑战：传统实践教学模式往往滞后于产业技术迭代速度，存在教学内容与行业标准脱节、实训设备更新缓慢、教学方式固化单一、“重理论、轻实践”等问题，导致人才培养供给侧与产业需求侧存在显著落差。

在此背景下，建设一个能够紧密对接产业前沿、融“实训、生产、研发、培训、竞赛”功能于一体的高水平智能制造实训基地，已成为破解人才培养瓶颈、服务区域经济高质量发展的关键举措。此类基地不仅是学生进行工程实践和创新能力培养的核心载体，更是推动产教深度融合、促进科技成果转化、提供社会技术服务的重要平台。因此，立足于山东省，特别是济南市作为高端装备制造产业集聚区的区域经济发展需求，探索智能制造实训基地的建设路径与运行模式，旨在为培养符合智能制造产业需求的卓越现场工程师提供坚实的实践支撑，具有重要的理论价值与现实意义。

二、研究思路

通过文献研究对智能制造实训基地的国内外研究现状进行分析以及通过对学校和企业进行实地调研，确定智能制造实训基地建设中存在的问题。然后，以“数据驱动、智能制造”的模式，建立数字化设计与制造实训基地、数控车铣实训基地、多轴加工实训基地。最后，以智能制造工程技术高职本科专业的学生为研究对象，将智能制造实训教学基地用于实训教学，进行反馈优化，验证能制造实训基地是否符合教学要求、行业标准及企业标准等。

三、具体实施

为了能够合理规划、有效利用实训基地，提出低端设备检修淘汰，中端设备升级改造，高端设备合理规划的方针，重点建设数字化设计与制造、数控车系、多轴加工等实训基地。

（一）数字化设计与制造实训基地

本项目致力于打造一个集数字化设计、智能加工、精密检测、三维反求以及工程分析与优化于一体的综合性技术集群，构建覆盖产品全生命周期的先进实训平台。基地将引入高端软硬件设备，包括CAD/CAE设计系统、多轴数控机床、增材制造设备、三坐标测量机、激光扫描仪及仿真分析平台等，形成完整的技术链与服务能力。

在功能上，基地不仅服务于高校教学与科研，还面向企业和社会提供技术培训、工艺验证及协同研发支持。通过开展项目式教学与跨学科实践，培养学生综合工程素养与创新能力；同时依托平台资源推进产学研合作，在智能制造、产品创新与系统集成等领域实现关键技术突破，形成具有自主知识产权的成果与应用案例。

基地还将系统积累实验数据、工艺参数和典型案例，构建行业数据库与知识共享机制，为区域制造业提供数据支撑与技术服务，推动产业数字化转型与人才培养模式创新。

（二）数控车铣实训基地

本项目旨在建设一个技术先进、功能完备的数控车铣加工实训基地，通过引入高精度数控车床、铣床及复合加工中心等先进设备，打造与现代制造业企业生产环境相接轨的实训平台。基地建设将紧密围绕数控加工人才培养方案的系统性优化，推动课程内容与行业标准相对接、教学过程与生产过程相对接，实施模块化、分层式的高质量实训教学。

在实践教学方面，基地将全面整合数控编程技术、数控加工工艺规划、CAD/CAM软件应用等核心课程内容，通过项目驱动和案例教学，使学生掌握从图纸识读、工艺设计、程序编制到机床操作与零件加工的全流程技能。同时，注重培养学生对智能制造单元、自动化加工系统及工业机器人的初步集成与应用能力，提升其在复杂制造场景中的系统思维与综合实践水平。

（三）多轴加工实训基地

在智能制造工程技术、机械设计制造及自动化等专业现有建设基础上，本基地致力于构建以五轴联动数控铣床、多轴模拟训练系统为核心，融合虚拟仿真与实体加工于一体的“教学工厂”式先进制造技术实训平台。基地坚持以实际工程项目和产品开发为主线，通过“虚实结合、学做一体”的教学模式，使学生能够在高度仿真的企业环境中掌握多轴编程、复杂曲面加工、工艺规划与精度控制等关键技术。

基地建设秉承“校企协同、产学研用深度融合”的理念，创新采用“基地＋车间”的运营模式，将真实生产环境与教学实践有机衔接。通过系统化的硬件投入，包括高端多轴加工中心、在线检测设备及虚拟调试系统，并配套相应的CAD/CAM/CAE软件与PLM数据管理平台，全面推动信息技术与教学过程的深度融合，实现“班班通、人人用”的信息化教学全覆盖，显著提升专业技能课程的教学效果与资源利用效率。

四、结语

本研究通过构建“教学-生产-研发-培训-竞赛”五位一体的建设模式，并重点打造数字化设计与制造、数控车铣、多轴加工三大实训平台，初步形成了产教深度融合、资源共建共享的运行机制。实践表明，该模式有效衔接了教学过程与生产过程，不仅显著提升了学生的工程实践能力和职业素养，也为服务区域智能制造产业发展提供了有力的人才与技术支持。未来，实训基地仍需在动态更新技术设备、深化项目式教学改革、拓展校企合作深度等方面持续优化，以期形成可复制、可推广的现场工程师人才培养新模式，为我国制造业转型升级注入持续动能。

参考文献

[1] 王亮，唐堂，于颖，等.面向智能制造系统级人才培养的实训平台建设[J].实验室研究与探索，2023，42（10）：249-253.

[2] 尚川川.智能制造专业“标准引领、资源共享”公共实训基地建设的研究与实践[J].现代职业教育，2021，（12）：34-35.

[3] 沈晓斌，李蕊，李梅红.基于应用型人才培养的智能制造柔性生产线实训室建设[J].天津职业院校联合学报，2020，22（01）：47-53.

[4] 杨若凡，李晓军，陆沛烨.中德高校合作创建应用型人才培养基地的实践探索——以上海电机学院中德智能制造学院建设为例[J].应用型高等教育研究，2016，1（03）：48-51.

[5] 刘艳申，邬凯，潘冠廷.智能制造背景下高水平技术技能人才培养实训体系构建研究与实践——以陕西工业职业技术学院机械制造与自动化国家级专业群建设为例[J].陕西教育（高教），2025，（04）：83-85.

基金项目

2023年度山东省职业教育教学改革研究项目（2023051）。